干法脫硫（如石灰石噴射、碳酸氫鈉噴射、循環(huán)流化床脫硫等）：
原理：將堿性吸收劑（如Ca(OH)?、NaHCO?）噴入煙氣中，與SO?反應生成固態(tài)硫酸鹽（如CaSO?、Na?SO?）。
特點：無需廢水處理，但副產(chǎn)物為干態(tài)粉末，需與除塵器配合捕集。
布袋除塵器：
原理：通過濾袋攔截煙氣中的顆粒物（包括脫硫副產(chǎn)物、粉塵等），凈化后的氣體排放。
特點：對微細顆粒（PM2.5）捕集效率＞99%，同時可進一步促進脫硫反應。
協(xié)同增效：
脫硫后的固態(tài)副產(chǎn)物（如CaSO?）和未反應的吸收劑被布袋除塵器捕集，濾袋表面形成的粉塵層可繼續(xù)吸附殘留SO?，提高脫硫效率。
布袋除塵器對顆粒物的高效捕集避免了脫硫后煙塵二次污染。
經(jīng)濟性與簡化流程：
干法脫硫無需濕法中的漿液系統(tǒng)和廢水處理，投資和運行成本較低。
兩者均為干式工藝，系統(tǒng)簡單，適合缺水或寒冷地區(qū)。
適應性強：
可處理高濃度粉塵和中等濃度SO?煙氣（通?！?000 mg/Nm3）。
對煙氣溫度波動有一定耐受性（需控制在不高于濾袋耐溫極限）。
干法脫硫與布袋除塵的搭配是一種靈活、低成本的煙氣凈化方案，適合對脫硫效率要求不極端嚴格且空間受限的場景。通過優(yōu)化吸收劑噴射、濾袋選型和溫度控制，可實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放。
]]>SCR（選擇性催化還原）脫硝技術(shù)的核心在于利用催化劑在特定溫度下將還原劑（如氨氣或尿素）與煙氣中的氮氧化物（NOx）發(fā)生選擇性反應，生成無害的氮氣（N?）和水（H?O）。
催化劑成分：常用催化劑以釩（V?O?）-鎢（WO?）/鈦（TiO?）為主，具有高活性和抗中毒能力。
催化劑結(jié)構(gòu)：分為蜂窩式、板式和波紋式，需兼顧高比表面積和低壓降。
抗中毒設(shè)計：抵抗煙氣中砷（As）、堿金屬（K、Na）、硫（SO?）等對催化劑的毒化作用。
低溫催化劑開發(fā)：適用于150~300℃的低溫煙氣（如燃氣鍋爐），減少能耗。
精準噴射系統(tǒng)：通過CFD模擬優(yōu)化噴氨格柵（AIG）設(shè)計，確保NH?/NOx摩爾比均勻分布。
混合裝置：靜態(tài)混合器或渦流發(fā)生器增強氨與煙氣的混合，避免局部氨逃逸或NOx殘留。
溫度窗口：最佳反應溫度通常為300~400℃（常規(guī)催化劑），需與煙氣溫度匹配。
空速（SV）優(yōu)化：控制煙氣在催化劑內(nèi)的停留時間（通常SV＜4000 h?1）。
SO?/SO?轉(zhuǎn)化抑制：防止SO?氧化生成SO?導致銨鹽堵塞和腐蝕。
在線監(jiān)測：通過NOx/O?傳感器實時反饋調(diào)節(jié)噴氨量。
智能算法：基于模型預測控制（MPC）或AI動態(tài)優(yōu)化噴氨效率，降低氨逃逸（一般＜3 ppm）。
布置方式：高塵（位于除塵器前）、低塵（除塵后）或尾端布置（如燃氣機組）。
協(xié)同脫除：與SNCR、靜電除塵、濕法脫硫等工藝耦合，實現(xiàn)多污染物協(xié)同控制。
SCR技術(shù)的核心是通過催化劑、流體力學和化學工程的協(xié)同優(yōu)化，實現(xiàn)高效、低耗的NOx減排，是當前燃煤電廠、化工等行業(yè)的主流脫硝手段。
高溫原煙氣進入
燃煤鍋爐/工業(yè)窯爐排出的煙氣（120~180℃）經(jīng)?靜電除塵器（ESP）?或?布袋除塵器?初步除塵（塵濃度＜50mg/m3）。
煙氣降溫
通過?GGH（煙氣換熱器）?與凈化后的低溫煙氣（約50℃）換熱，溫度降至?80~90℃（避免高溫損壞吸收塔內(nèi)防腐層）。
進入吸收塔
降溫后的煙氣從吸收塔?下部入口?進入，與噴淋漿液逆流接觸。
噴淋層反應
塔內(nèi)設(shè)置?3~6層噴淋層，通過離心噴嘴將石灰石漿液霧化成細小液滴（粒徑0.1~2mm）。
強制氧化
塔底漿液池中通入?氧化空氣（由羅茨風機提供），將亞硫酸鈣（CaSO?）氧化為硫酸鈣（CaSO?·2H?O，即石膏）：
氧化風量控制：≥2.5Nm3/min·噸漿液，氧化率需＞95%。
漿液循環(huán)
漿液通過?循環(huán)泵?從塔底抽出，經(jīng)噴淋層反復使用，液氣比（L/G）通常控制在?15~25 L/m3。
除霧器脫水
煙氣上升至塔頂，經(jīng)過?兩級除霧器（屋脊式+管式）：
去除攜帶的漿液霧滴（液滴含量＜20mg/m3）。
定期用?高壓沖洗水?防止堵塞。
煙氣再熱（可選）
通過?GGH?或?蒸汽加熱器?將煙氣升溫至≥80℃，避免煙囪形成“石膏雨”。
凈煙氣排放
SO?濃度降至＜35mg/m3（超低排放＜10mg/m3），經(jīng)煙囪排入大氣。
石膏漿液排出
吸收塔底部漿液（含15%~20%固體）通過?石膏排出泵?送至旋流器。
一級濃縮
旋流器將漿液濃縮至?40%~50%含固率，溢流液（稀漿）返回吸收塔。
真空皮帶脫水
濃縮漿液進入?真空皮帶脫水機，產(chǎn)出石膏濾餅（含固率≥90%）。
石膏品質(zhì)控制：
游離水＜10%
Cl?＜100ppm（若用作建材）。
廢水處理
脫硫廢水（含Cl?、F?、重金屬）經(jīng)?中和+沉淀+絮凝?處理后回用或達標排放。
| 參數(shù) | 控制范圍 | 偏離后果 |
|---|---|---|
| 漿液pH值 | 5.2~5.8 | pH＜5.0：SO?吸收率下降 |
| 漿液密度 | 1080~1150kg/m3 | 過高：管道磨損加劇 |
| 氧化風量 | ≥2.5Nm3/min·噸漿液 | 不足：CaSO?積累結(jié)垢 |
| 入口SO?濃度 | ≤3000mg/m3（設(shè)計值） | 超負荷：排放超標 |
| 除霧器壓差 | ＜200Pa | 堵塞：煙氣帶水量增加 |
在煙氣脫硝（如SCR系統(tǒng)）中，噴水降溫主要用于調(diào)節(jié)煙氣溫度至催化劑適宜反應窗口（通常300~400℃），同時避免高溫損壞設(shè)備。
溫度調(diào)控：將高溫煙氣（如500℃以上）快速降至SCR催化劑最佳活性溫度（300~400℃）。
保護催化劑：防止高溫燒結(jié)導致催化劑失活。
協(xié)同效應：水霧可促進粉塵團聚，利于后續(xù)除塵。
直接噴水：霧化水直接噴入煙道，通過蒸發(fā)吸熱降溫（簡單高效，但增加煙氣濕度）。
間接噴水：通過換熱器間接降溫（避免水分進入煙氣，但成本高）。
高壓噴嘴：霧化粒徑20~100μm（需耐高溫、防堵塞）。
控制系統(tǒng)：基于實時溫度反饋（如熱電偶）自動調(diào)節(jié)噴水量。
水質(zhì)處理：需軟化水或除鹽水，防止結(jié)垢堵塞噴嘴。
SCR反應器前：確保煙氣進入催化劑層前溫度達標。
避免位置：不宜靠近催化劑層，防止局部過濕。
| 挑戰(zhàn) | 解決方案 |
|---|---|
| 噴嘴堵塞 | 定期清洗、安裝過濾器、使用高純度水。 |
| 煙氣濕度增加 | 精確控制噴水量，避免過度降溫。 |
| 溫度控制不均 | 優(yōu)化噴嘴布局，增加混合裝置。 |
| 氨逃逸風險 | 噴水后加強氨濃度監(jiān)測與調(diào)節(jié)。 |
噴水降溫在煙氣脫硝中是一種經(jīng)濟、靈活的溫控手段，但需嚴格把控水質(zhì)、噴水量和均勻性。未來可通過智能控制算法和高效霧化技術(shù)（如超聲波噴嘴）進一步優(yōu)化能效與可靠性。
脫硫部分（以濕法石灰石-石膏法為例）
煙氣監(jiān)測單元：實時監(jiān)測入口/出口SO?、O?濃度、煙氣流量等參數(shù)。
吸收塔控制：自動調(diào)節(jié)石灰石漿液噴淋量、pH值（通?？刂圃?.0-5.5）、液位高度。
氧化風機控制：根據(jù)漿液中亞硫酸鹽濃度調(diào)節(jié)風量，確保充分氧化為石膏。
石膏脫水系統(tǒng)：自動控制真空皮帶機轉(zhuǎn)速、濾餅厚度等。
脫硝部分（以SCR選擇性催化還原法為例）
噴氨控制系統(tǒng)：根據(jù)NO?濃度和煙氣量動態(tài)調(diào)節(jié)氨氣/尿素噴射量（NH?/NO?摩爾比通常1.0-1.2）。
催化劑溫度監(jiān)控：維持反應溫度在300-400℃（避免催化劑中毒或堵塞）。
稀釋風機控制：確保氨氣與煙氣均勻混合。
公用自動化模塊
PLC/DCS系統(tǒng)：集成控制邏輯（如PID調(diào)節(jié)）、數(shù)據(jù)采集（SCADA）、報警聯(lián)鎖。
CEMS系統(tǒng)：連續(xù)排放監(jiān)測，數(shù)據(jù)上傳至環(huán)保部門。
前饋-反饋復合控制
前饋：根據(jù)鍋爐負荷、燃煤硫分預測SO?生成量，提前調(diào)整漿液量。
反饋：根據(jù)出口SO?實測值微調(diào)（如PID算法）。
噴氨優(yōu)化控制
采用模型預測控制（MPC）或神經(jīng)網(wǎng)絡算法，解決NO?分布不均導致的噴氨過量/不足問題。
節(jié)能優(yōu)化
在低負荷時段降低循環(huán)泵頻率或停用部分噴淋層。
| 參數(shù) | 脫硫系統(tǒng) | 脫硝系統(tǒng) |
|---|---|---|
| 去除效率 | >95% SO? | >85% NO? |
| 能耗占比 | 約1.5%廠用電 | 約0.8%廠用電 |
| 自動化投運率 | ≥98% | ≥95% |
高脫硫效率：可達95%以上，尤其適用于中低硫濃度（SO?濃度≤5000 mg/Nm3）的煙氣處理。
寬泛的適用工況：對煙氣溫度、流量波動適應性強，適合鋼鐵、焦化、玻璃、垃圾焚燒等非電行業(yè)，以及燃煤鍋爐的煙氣治理。
干法工藝：無需噴淋塔、漿液循環(huán)系統(tǒng)等復雜設(shè)備，流程簡潔（吸收劑噴射+布袋除塵），節(jié)省空間。
模塊化設(shè)計：適合改造項目，尤其對場地受限的工廠更具優(yōu)勢。
無濕法污泥問題：不產(chǎn)生脫硫廢水或石膏污泥，避免二次污染。
副產(chǎn)物易處理：反應產(chǎn)物為干燥的Na?SO?等鹽類，可直接通過除塵器收集，部分情況下可資源化利用（如工業(yè)鹽）。
快速響應負荷變化：系統(tǒng)啟動時間短（分鐘級），適合間歇性生產(chǎn)或負荷波動大的工況。
自動化程度高：通過在線監(jiān)測實時調(diào)節(jié)吸收劑噴射量，運行維護簡便。
低能耗：無需漿液循環(huán)泵等高耗電設(shè)備，能耗比濕法低30%~50%。
節(jié)約水耗：無需工藝水，適合缺水地區(qū)。
低維護成本：設(shè)備腐蝕風險小，壽命長，維護費用低。
干法脫硫技術(shù)憑借其高效、簡潔、環(huán)保的特性，特別適用于中低硫煙氣治理和場地受限的改造項目，是當前非電行業(yè)脫硫的主流選擇之一。但在高硫或需副產(chǎn)物資源化的場景中，需與濕法脫硫進行技術(shù)經(jīng)濟對比。
]]>NOx濃度與煙氣特性
分析煙氣成分（如SO?、粉塵、O?含量、溫度、濕度等），避免催化劑中毒（如砷、堿金屬）或設(shè)備腐蝕。
高溫煙氣（如>400℃）可能適合SCR（選擇性催化還原），中低溫（250~400℃）需優(yōu)化催化劑配方。
技術(shù)對比
SCR：效率高（90%以上），但需嚴格控制氨逃逸（一般<3ppm），催化劑需定期更換。
SNCR：適用于高溫爐窯（850~1100℃），無需催化劑，但效率較低（30~70%），氨逃逸風險高。
氧化吸收法：適合低濃度NOx，但可能產(chǎn)生二次污染（如NO?）。
選型與壽命
釩鈦系催化劑常見，但需根據(jù)硫含量選擇抗硫型號；蜂窩式催化劑壓降低，板式機械強度高。
定期檢測活性衰減（如每季度測試），壽命通常2~5年，高溫燒結(jié)或堵塞會縮短壽命。
再生與處置
化學清洗或熱再生可部分恢復活性，廢棄催化劑按危險廢物（含重金屬）處理，需合規(guī)處置。
氨水/液氨
儲存需壓力容器，泄漏風險高，需配備噴淋吸收系統(tǒng)（如氨氣檢測報警聯(lián)動）。
安全距離符合《GB 50160-2008》化工規(guī)范，電氣設(shè)備防爆。
尿素熱解
尿素溶液需避免結(jié)晶堵塞管道，熱解爐溫度控制（350~600℃）確保完全分解為NH?。
溫度窗口控制
SCR反應溫度需穩(wěn)定在催化劑最佳區(qū)間（如300~400℃），煙氣溫度波動時需增設(shè)GGH（煙氣換熱器）或噴水降溫。
噴氨優(yōu)化
采用AIG（氨噴射格柵）配合CFD模擬，確保氨與煙氣混合均勻，避免局部過量（氨逃逸）或不足（脫硝效率下降）。
節(jié)能措施
引風機變頻調(diào)節(jié)，降低系統(tǒng)壓阻；余熱回收用于預熱煙氣或尿素熱解。
氨逃逸
逃逸的NH?與SO?反應生成硫酸氫銨（ABS），堵塞空預器，需控制SO?濃度或加裝堿性吸附劑。
NO?排放
氧化法可能將NO轉(zhuǎn)化為NO?，需確保末端吸收效率（如堿液洗滌）。
廢水處理
沖洗催化劑或脫硝塔的廢水含重金屬/氨氮，需預處理后進入廠區(qū)污水處理系統(tǒng)。
堵塞與腐蝕
定期吹灰（聲波或蒸汽吹灰器）防止催化劑積灰；采用防腐材料（如玻璃鱗片樹脂）應對濕法脫硝的酸露點腐蝕。
儀表校準
關(guān)鍵參數(shù)（NOx濃度、氧量、溫度）的在線監(jiān)測儀表需定期校準，避免數(shù)據(jù)偏差導致控制失效。
化工企業(yè)煙氣脫硝需“一廠一策”，結(jié)合自身工藝特點選擇技術(shù)路線，注重運行細節(jié)與安全管理，同時平衡環(huán)保合規(guī)與經(jīng)濟性。定期培訓操作人員、與專業(yè)環(huán)保公司合作運維可顯著提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。
]]>濕法脫硫中的石灰石-石膏法是目前應用最廣泛的煙氣脫硫技術(shù)之一，尤其在燃煤電廠和大型工業(yè)鍋爐中。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
效率可達95%以上，甚至可超過99%，能夠滿足嚴格的環(huán)保排放標準（如SO?濃度低于35mg/m3）。
適用于高硫煤（硫含量>3%）的煙氣處理，適應性廣。
工業(yè)化應用超過50年，工藝路線完善，運行經(jīng)驗豐富。
系統(tǒng)穩(wěn)定性高，故障率低，適合大規(guī)模連續(xù)運行。
石灰石（CaCO?）儲量豐富，價格低廉，是經(jīng)濟性最佳的脫硫吸收劑。
副產(chǎn)物石膏（CaSO?·2H?O）可資源化利用（如建材原料），抵消部分運行成本。
可處理煙氣量范圍大（從10萬m3/h到數(shù)百萬m3/h）。
對負荷波動和煤種變化的耐受性較好，通過調(diào)整pH值、液氣比等參數(shù)可快速響應。
在脫硫的同時，可協(xié)同去除煙氣中的?顆粒物（粉塵）、HF、HCl?等污染物。
部分重金屬（如汞）也能被吸收，實現(xiàn)多污染物協(xié)同控制。
采用DCS（分散控制系統(tǒng)）實現(xiàn)全流程自動化控制，減少人工干預。
在線監(jiān)測系統(tǒng)可實時優(yōu)化運行參數(shù)（如漿液pH、氧化風量）。
生成的石膏純度較高（≥90%），可用于生產(chǎn)建材（石膏板、水泥緩凝劑等）。
若品質(zhì)達標，可形成經(jīng)濟效益，減少固體廢棄物處置壓力。
廢水經(jīng)處理后可達標排放，閉環(huán)設(shè)計減少二次污染。
與其他環(huán)保設(shè)施（如SCR脫硝、電除塵）兼容性好，易于集成到現(xiàn)有系統(tǒng)。
雖然初期投資較高（約占電廠總投資的10-15%），但運行成本低（約0.3-0.5分/度電），壽命周期內(nèi)綜合成本優(yōu)勢明顯。
能耗較高：循環(huán)泵和氧化風機耗電量大（約占廠用電的1-2%）。
設(shè)備腐蝕與結(jié)垢：需采用防腐材料（如玻璃鱗片、合金）和定期維護。
廢水處理：含重金屬和氯離子的廢水需專門處理。
石灰石-石膏法因其高效、經(jīng)濟、成熟的特點，成為當前燃煤煙氣脫硫的主流技術(shù)，尤其適用于大型排放源。隨著工藝優(yōu)化（如雙循環(huán)技術(shù)、添加劑使用），其優(yōu)勢進一步凸顯，在環(huán)保要求趨嚴的背景下仍具長期競爭力。
垃圾焚燒過程中的脫硝（主要去除氮氧化物NOx）是煙氣處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需綜合考慮技術(shù)選擇、運行參數(shù)和環(huán)保要求。以下是需要注意的關(guān)鍵細節(jié)：
SNCR（選擇性非催化還原）
溫度窗口：需嚴格控制反應溫度（通常850~1100℃），垃圾焚燒爐的爐膛溫度波動可能影響脫硝效率。
氨逃逸：過量噴入還原劑（尿素或氨水）可能導致未反應的氨逃逸，需優(yōu)化噴射點位和劑量。
適合場景：適用于中小型焚燒廠，成本較低但效率較低（約30~50%）。
SCR（選擇性催化還原）
催化劑選擇：常用釩鎢鈦催化劑，但垃圾煙氣中的重金屬（如Pb、As）、粉塵和酸性氣體（SO2、HCl）易導致催化劑中毒。
溫度匹配：中溫SCR（180~300℃）需避免煙氣再熱能耗過高；低溫SCR（<180℃）需解決催化劑活性問題。
適合場景：高效（脫硝率>80%），但投資和運維成本高，需前置除塵、脫酸等工藝保護催化劑。
組合工藝：SNCR+SCR聯(lián)合可平衡效率與成本，需注意系統(tǒng)協(xié)同控制。
成分復雜性：垃圾焚燒煙氣含高濃度粉塵、酸性氣體（HCl、SO2）、重金屬及二噁英，可能堵塞催化劑或引發(fā)副反應（如SO2氧化為SO3）。
氧含量波動：垃圾熱值不穩(wěn)定導致煙氣氧含量變化，影響還原劑（如氨）與NOx的反應路徑。
氨氮比（NSR）：通?？刂圃?.0~1.2，過高增加氨逃逸，過低降低脫硝效率。
混合均勻性：還原劑需與煙氣充分混合，避免局部濃度過高或過低。
空速（GHSV）：SCR系統(tǒng)中，過高的空速會縮短煙氣與催化劑接觸時間，降低效率。
噴射系統(tǒng)設(shè)計：SNCR的噴嘴需耐高溫、防堵塞，位置應避開高溫腐蝕區(qū)域。
催化劑管理：SCR需定期清灰（如聲波吹灰）、監(jiān)測活性，更換周期通常2~5年。
防腐措施：氨逃逸與SO3可能形成硫酸氫銨（ABS），造成下游設(shè)備（空預器、除塵器）腐蝕。
氨逃逸：需安裝氨逃逸監(jiān)測儀（通常要求<3 ppm），必要時增設(shè)濕式洗滌塔。
N2O生成：高溫下尿素分解可能產(chǎn)生溫室氣體N2O，需優(yōu)化噴射溫度。
與脫酸、除塵協(xié)同：SCR通常布置在除塵（如布袋）和脫酸（如半干法）之后，以減少催化劑堵塞。
能耗問題：煙氣再熱（如SCR前加熱）會增加能耗，可考慮余熱回收或低溫催化劑。
排放標準：需符合當?shù)豊Ox限值（如中國GB 18485-2014要求≤250 mg/m3）。
在線監(jiān)測：CEMS系統(tǒng)需定期校準，確保NOx、氨逃逸等數(shù)據(jù)準確。
還原劑成本：液氨、尿素或氨水的選擇需考慮儲存安全性和價格。
催化劑壽命：通過預處理（如噴活性炭吸附重金屬）延長催化劑使用時間。
前期設(shè)計：根據(jù)垃圾成分、熱值波動選擇合適工藝，預留調(diào)整空間。
運行中：密切監(jiān)控溫度、氨逃逸及催化劑狀態(tài)，及時調(diào)整噴氨策略。
維護保養(yǎng)：定期清理噴射系統(tǒng)和催化劑，避免因積灰或中毒導致效率下降。
通過精細化控制，可在滿足環(huán)保要求的同時降低運行成本。
原理：在催化劑（如V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>-WO<sub>3</sub>/TiO<sub>2</sub>）作用下，向煙氣中噴入還原劑（NH<sub>3</sub>或尿素），使NO<sub>x</sub>轉(zhuǎn)化為N<sub>2</sub>和H<sub>2</sub>O。
反應式：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
適用溫度：300~400℃（通常布置在鍋爐省煤器后、空氣預熱器前）。
優(yōu)點：脫硝效率高（可達90%以上），技術(shù)成熟，應用最廣。
缺點：催化劑昂貴，易中毒（如砷、堿金屬），NH<sub>3</sub>逃逸可能造成二次污染。
原理：在高溫（900~1100℃）下直接噴入還原劑（NH<sub>3</sub>或尿素），無需催化劑，NO<sub>x</sub>被還原為N<sub>2</sub>。
反應式：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
適用溫度：需嚴格控制溫度窗口（溫度過低反應不完全，過高NH<sub>3</sub>會被氧化成NO）。
優(yōu)點：設(shè)備簡單，投資低，適合中小型鍋爐。
缺點：脫硝效率較低（30%~70%），氨逃逸率高。
原理：通過優(yōu)化燃燒方式（如分級燃燒、煙氣再循環(huán)）減少NO<sub>x</sub>生成。
主要方法：
空氣分級燃燒：控制燃燒區(qū)氧濃度，抑制NO<sub>x</sub>生成。
燃料分級燃燒：先燃燒部分燃料，再補燃剩余燃料，降低峰值溫度。
煙氣再循環(huán)（FGR）：將部分煙氣混入助燃空氣，降低燃燒溫度。
優(yōu)點：成本低，適用于新建或改造鍋爐。
缺點：單獨使用脫硝效率有限（30%~50%），通常需配合SCR/SNCR。